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Automatisierung in der Fertigungstechnik bedeutet, einen Vorgang so einzurichten, dass der Mensch weder ständig, noch in einem erzwungenen Rhythmus für den Ablauf des Vorgangs tätig werden muss. Wenn Arbeitsplätze automatisiert werden sollen, weil monotone und belastende Bedingungen vorliegen, ist es häufig erforderlich für den maschinellen Ablauf sensorische Fähigkeiten zu entwickeln. Insbesondere bei Prüfaufgaben in der Produktion können heute Kamera-Sensoren eingesetzt werden, die allerdings bei weitem noch nicht mit den Sehfähigkeiten des Menschen vergleichbar sind. Ausgerichtet auf die ganz speziellen Anforderungen von bestimmten Prüfaufgaben können derartige Sensoren jedoch Erstaunliches leisten und zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit in einem Produktionsablauf beitragen.Die im Themenschwerpunkt Anwendung von Sensoren in der Fertigungstechnik bearbeiteten Projekte befassen sich dementsprechend mit der Entwicklung von intelligenten Auswerteprogrammen für die Bildverarbeitung und mit der ganzheitlichen Lösung von Prüfaufgaben in der industriellen Praxis.
Themenschwerpunkte:
- Oberflächenprüfung
- Geometrieprüfung
- Prüfung von texturierten Oberflächen
- Prozessgrößenerfassung
Problemlösungen umfassen häufig die Entwicklung von geeigneten Beleuchtungsmethoden, eine wirtschaftliche Lösung für die Teilezuführung und die Umsetzung einer Laborlösung in eine Gerätetechnik, die den Anforderungen eines Produktionsbetriebs gerecht wird. Insgesamt versteht sich die Arbeitsgruppe als Vermittler zwischen Grundlagenforschung und praktischer Anwendung neuer Technologien. Die intensive Zusammenarbeit mit Produktionsunternehmen ergibt einen Technologietransfer in zwei Richtungen: Für die Anwendungspraxis entstehen neue Problemlösungen aus Erfahrungen der Grundlagenforschung, und es werden neue Fragestellungen aus der Praxis für die Bearbeitung im Forschungsinstitut gewonnen.
Beispiele für die aktuelle und die vergangene Arbeit des Projektbereichs sind:
- Prüfung von homogenen Oberflächen und Oberflächen mit beliebigen Mustern und Aufdrucken, z. B. Kontrolle von Beschichtungen auf Blechen (Bild 1).
- 3D-Geometrieprüfung mit strukturierter Beleuchtung, z. B. Ebenheitsmessung von Keramikplatten, Profilmessung von Gummidichtungen (Bild 2).
- Prüfung von texturierten Oberflächen, z. B. Kontrolle von Dornstangen in einem Rohrwalzwerk (Bild 3).
- Prüfung der Oberflächen von mechanisch bearbeiteten Rotgußteilen (Bild 4).
- Prüfung der Oberflächen von metallisch reflektierenden Bauteilen mit komplexer dreidimensionaler Geometrie
- Prüfung der Oberflächen von Kunststoff-Spritzgießteilen für die Elektroinstallationstechnik.
- Automatische Oberflächeninspektion von optischen Datenträgern (Bild 5).
- Automatische Identifizierung von Bauteilen, z. B. Identifizierung von Heizkörpern, Identifizierung und Handhabung von Schmiedeteilen (Bild 6).
- Einsatz von Sensoren zur Erfassung von Prozeßgrößen, z. B. bei der automati-schen Schraubmontage.
Ausgehend von den verschiedenen Fragestellungen der Anwendungsprojekte werden allgemeingültige Fragen zur Methodenentwicklung aufgegriffen. So wurden die in der Bildverarbeitung bekannten Algorithmen zur Bildauswertung einer vergleichenden Analyse unterzogen. Die in den Softwaremodulen vorliegenden Verfahren stehen für Machbarkeitsuntersuchungen zur Verfügung. Mit seiner Ausstattung an Kamerasystemen und erprobten Softwaremodulen für die Bildverarbeitung ist das ZESS in der Lage, Anwendungsfragestellungen zur Automatisierung im Rahmen von Machbarkeitsstudien kurzfristig zu klären.
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